CN100440817C - 一种环型网络中检测单通故障的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种环型网络中检测单通故障的方法，以太网中的各个网元通过端口间的链接形成环型网络，其中，包括以下步骤：步骤一，确定所述环型网络中的一个网元作为控制网元，其他的网元作为协作网元；步骤二，所述控制网元周期性的进行链路的双向状态检测，检测所述环型网络中是否出现了单通故障；步骤三，当所述环型网络中出现所述单通故障时，所述控制网元检测实际发生所述单通故障的网元的端口位置。该方法可以沿着环型网络最多进行一次遍历检测就快速定位单通故障点。

Description

一种环型网络中检测单通故障的方法
技术领域
本发明涉及以太网应用领域，尤其涉及一种环型网络中的检测单通故障的方法，该方法可以有效保护环型网络的以太网。
背景技术
随着通讯技术的发展，以太网由于其简单、成本低和使用广泛的特点，被越来越多的应用到城域网和园区网的建设中去组建高可靠性的弹性环型网络。在实际的应用中，由于设备硬件或者应用软件的问题可能引起环路中会出现单通故障的情况，即某一个方向上链路正常，另一方向上链路不通。单通故障发现不及时会影响网络应用，处理不当甚至可能会造成链路中出现单方向环路，使得整个网络瘫痪。
目前常用的单通故障检测方法是相邻网络设备之间定期相互发送心跳信息，预定时间内收不到对方心跳信息则认为设备间链路出现故障。这种方法可以有效地检测到链路间故障，但无法区分单通故障和普通故障，更无法检测单通故障时在哪个方向上发生链路故障，并且在环形网络中，各网元需要维护心跳信息的发送频率。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提出一种环型网络中检测单通故障的方法，使得网络可以快速检测到网络中出现单通故障，并快速定位到单通故障点，可用于以太网环保护系统等领域中。
为实现上述目的，本发明提出了一种环型网络中检测单通故障的方法，以太网中的各个网元通过端口间的链接形成环型网络，其中，包括以下步骤：
步骤一，确定所述环型网络中的一个网元作为控制网元，其他的网元作为协作网元；
步骤二，所述控制网元周期性的进行链路的双向状态检测，检测所述环型网络中是否出现了单通故障；
步骤三，当所述环型网络中出现所述单通故障时，所述控制网元检测实际发生所述单通故障的网元的端口位置。
上述的环型网络中检测单通故障的方法，其中，所述步骤二还包括：
步骤21，所述控制网元通过两个端口分别向与端口链接的协作网元发送状态查询消息，所述状态查询消息经所述环型网络中的协作网元依次传递；
步骤22，若所述控制网元的端口都分别收到了另一个端口发送的状态查询消息，则确认所述环型网络正常，若所述控制网元有且只有一个端口收到另一侧端口发送的状态查询消息，则确认所述环型网络发生单通故障。
上述的环型网络中检测单通故障的方法，其中，所述步骤21还包括：
步骤31，所述协作网元从一个端口收到所述状态查询消息后，从另一个端口转发至链接的下一个网元；
步骤32，所述协作网元确认在预定时间内接收到所述状态查询消息的端口状态为链路正常，未能接收到所述状态查询消息的端口状态为链路故障。
上述的环型网络中检测单通故障的方法，其中，所述步骤22还包括：
所述控制网元确认在预定时间内接收到状态查询消息的端口状态为链路正常，没有接收到状态查询消息的端口状态为链路故障的步骤。
上述的环型网络中检测单通故障的方法，其中，所述步骤三还包括以下步骤：
步骤51，所述控制网元从接收不到所述状态查询消息的端口发送故障定位消息；
步骤52，判断接收到所述故障定位消息的协作网元的两个端口的状态是否都为链路正常；
步骤53，若是，则确认所述协作网元为单通故障网元，接收到所述故障定位消息的端口所在链路为单通故障链路，且所述故障定位消息停止传递，若否，则继续传递所述故障定位消息，并返回所述步骤52。
上述的环型网络中检测单通故障的方法，其中，所述步骤53之后，还包括：
当所述控制网元接收到所述故障定位消息后，所述控制网元是单通故障网元，接收到所述故障定位消息的端口所在链路是单通故障链路
本发明的方法可以检测到任意方向的单方向链路故障，利用单方向链路故障发生时各个网元端口的链路状态特点，沿着环型网络最多进行一次遍历检测就可以快速定位单通故障点。
附图说明
图1是本发明的工作流程示意图；
图2是本发明实施例的环路正常状态时检查环路链路状态的示意图；
图3是本发明实施例的环路发生单通故障时检测单通故障并定位故障点的示意图。
具体实施方式
图1是本发明的工作流程示意图。如图所示，包括以下步骤：
步骤S100，选取环型网络中一个网元作为控制网元，环型网络中的其他网元作为协作网元。
步骤S101，控制网元周期性向两侧的网元发送状态查询消息，协作网元收到状态查询消息后沿消息发送方向转发消息给下一个网元。网络正常时状态查询消息从控制网元一侧端口发出，经协作网元依次传递，最终回到控制网元的另一侧端口，从而完成一次环网状态的检查。
步骤S102，协作网元传递状态查询消息，并确认在预定时间内接收到状态查询消息的端口状态为链路正常，没有接收到的为链路故障。
步骤S103，控制网元判断两个端口是否都能接收到状态查询消息。如果都能收到，则返回步骤S101，待下一检测时间到时，再重新检测，若控制网元的某一侧端口将无法收到另一侧端口发出的状态查询消息，有一侧没有接收到信息，则进入下一步骤。
单通故障发生后，单通故障点和控制网元之间的两组协作网元状态的一个特征是：某一组网元两侧都可以收到状态查询消息，而另一组网元只能从一侧收到状态查询消息。根据这个特征，本发明给出一个定位故障点的方法：
步骤S104，检测到单通故障发生后，控制网元从接受不到状态查询消息那一侧的端口发送一个故障定位消息，该消息经协作网元依次沿环网传递。
步骤S105，判断接收的网元是否是控制网元或两个端口都为链路正常的协作网元。
步骤S106，若否，则将故障定位消息传递给下一个网元，直到故障定位消息到达某一网元，该网元是两侧都可以收到状态查询消息的协作网元或者是控制网元。
步骤S107，该控制网元或协作网元为单通故障网元，单通故障网元和之前转发故障定位消息的网元之间的链路上发生了单通故障接收故障定位消息的端口所在链路为单通故障链路。
以下结合附图对本发明的具体实施例进行说明。本发明对专业技术人员熟知的部分未进行表述或者未进行详细描述，各种操作将按照顺序使用多个分离的步骤进行描述。
图2是本发明实施例的环路正常状态时检查环路链路状态的示意图。如图所示，
构造如图1所示的环网结构，B1至B5的五个网元两两互连，B1作为控制网元，B2至B5作为协作网元。
环路正常时，如图1所示，控制网元B1定期从两个端口向环路发送状态查询消息，从B1端口101发出的状态查询消息顺序经过协作网元B2-B3-B4-B5的转发到达控制网元B1的端口102端口。从控制网元端口102发出的状态查询消息顺序经过B5-B4-B3-B2的转发到达控制网元端口101。对于其他的业务数据，B1端口102不进行转发，以防止网络中出现业务环路。
图3是本发明实施例的环路发生单通故障时检测单通故障并定位故障点的示意图。如图所示，环路发生单通故障时，协作网元B3和B4之间的链路发生单通故障，B4到B3方向数据链路不通，协作网元B3的端口301、协作网元B2的端口201和控制网元B1的端口101都无法收到状态查询消息，预先设定的接收时间窗过后，上述端口的链路依次被其网元认为发生故障。控制网元在检测到端口101链路故障时，102端口链路处于正常状态，认为环路中发生了单通故障，从发生单通故障的端口101发送故障定位消息。协作网元B2从端口202收受该故障定位消息后，检查另一个端口201的链路状态，由于端口201的链路的状态为故障，B2将故障定位消息从该201端口转发给协作网元B3。同样故障定位消息被协作网元B3转发到协作网元B4。协作网元B4收到来自端口402的故障定位消息后，检测到另一端口401的链路的状态为正常状态，认为端口402的链路为单通故障链路，B4为单通故障点。协作网元B4禁用端口402的业务数据转发功能后，通知控制网元B1链路故障，及所述控制网元发生单通故障的端口位置。控制网元B1激活的端口102的业务转发功能，保护切换完成。
若控制网元端口102接收到故障定位消息，则认为控制网元是单通故障网元，收到该故障定位消息的端口102所在的链路为单通故障链路。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种环型网络中检测单通故障的方法，以太网中的各个网元通过端口间的链接形成环型网络，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，确定所述环型网络中的一个网元作为控制网元，其他的网元作为协作网元；
步骤二，所述控制网元周期性的进行链路的双向状态检测，检测所述环型网络中是否出现了单通故障；
步骤三，当所述环型网络中出现所述单通故障时，所述控制网元检测实际发生所述单通故障的网元的端口位置。
2.根据权利要求1所述的环型网络中检测单通故障的方法，其特征在于，所述步骤二还包括：
步骤21，所述控制网元通过两个端口分别向与端口链接的协作网元发送状态查询消息，所述状态查询消息经所述环型网络中的协作网元依次传递；
步骤22，若所述控制网元的端口都分别收到了另一个端口发送的状态查询消息，则确认所述环型网络正常，若所述控制网元有且只有一个端口收到另一侧端口发送的状态查询消息，则确认所述环型网络发生单通故障。
3.根据权利要求2所述的环型网络中检测单通故障的方法，其特征在于，所述步骤21还包括：
步骤31，所述协作网元从一个端口收到所述状态查询消息后，从另一个端口转发至链接的下一个网元；
步骤32，所述协作网元确认在预定时间内接收到所述状态查询消息的端口状态为链路正常，未能接收到所述状态查询消息的端口状态为链路故障。
4.根据权利要求3所述的环型网络中检测单通故障的方法，其特征在于，所述步骤22还包括：
所述控制网元确认在预定时间内接收到状态查询消息的端口状态为链路正常，没有接收到状态查询消息的端口状态为链路故障的步骤。
5.根据权利要求4所述的环型网络中检测单通故障的方法，其特征在于，所述步骤三还包括以下步骤：
步骤51，所述控制网元从接收不到所述状态查询消息的端口发送故障定位消息；
步骤52，判断接收到所述故障定位消息的协作网元的两个端口的状态是否都为链路正常；
步骤53，若是，则确认所述协作网元为单通故障网元，接收到所述故障定位消息的端口所在链路为单通故障链路，且所述故障定位消息停止传递，若否，则继续传递所述故障定位消息，并返回所述步骤52。
6.根据权利要求5所述的环型网络中检测单通故障的方法，其特征在于，所述步骤53之后，还包括：
当所述控制网元接收到所述故障定位消息后，所述控制网元是单通故障网元，接收到所述故障定位消息的端口所在链路是单通故障链路。
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